A framework for agile design of personalized gamification services

Abstract

L'interès en l'aplicació de les tècniques de ludificació en diferents contextos ha augmentat en els darrers anys i s'ha convertit en una tendència prometedora en diverses àrees, com la interacció home-màquina (human-computer interaction -HCI-) o les tecnologies educatives. Desafortunadament, en molts d'aquests casos en què es fan servir no s'arriben a complir els objectius de motivació, principalment a causa d'un disseny deficient o un enfocament completament ad hoc. Els resultats revelen que una estratègia de disseny formal és la clau de l'èxit. Aquesta tesi presenta el desenvolupament i la validació d'un marc formal per al disseny de serveis personalitzats de ludificació. Aquest marc, anomenat framework for agile gamification of personalized learning experiences (FRAGGLE), es basa en l'ús de les metodologies àgils per a obtenir ràpidament un disseny inicial, llest per a ser testat i iterat. Es focalitza en l'aplicació de diferents tècniques a nivells més baixos d'abstracció per mitjà del seu procés guiat pas a pas, que inclou un procés de validació en relació amb la motivació intrínseca (SPARC). Aquesta proposta fou aplicada i avaluada en dos cursos de grau d'Enginyeria Informàtica en un format d'aprenentatge en línia, amb l'objectiu de promoure entre els estudiants la resolució d'activitats formatives no avaluables i augmentar la sensació de pertinença, i també l'interès pel grup de classe. Un primer cas va revelar una avaluació positiva moderada de l'experiència dissenyada, partint d'una proposta de talla única, mentre que el segon cas d'estudi va permetre avaluar quins elements de disseny van tenir més repercussió. Els resultats en un cas d'estudi posterior també van revelar que la personalització funciona millor que els enfocaments genèrics previs en tots els elements estudiats en relació amb la immersió dels estudiants tant pel que fa a comportament com pel que fa a la part emocional. Finalment, el marc de disseny es va aplicar en un entorn real relacionat amb la cura de la salut per mitjà de Preventive Neuro Health, una eina ludificada desenvolupada i inspirada en el model de proveïment participatiu (crowdsourcing) per a prevenir el deteriorament cognitiu en gent gran sana. Aquesta eina va permetre un alt grau de personalització amb perspectives tant clíniques com de motivació amb el propòsit de promoure'n l'ús regular.

El interés en la aplicación de las técnicas de ludificación aplicadas a los diferentes contextos ha aumentado en los últimos años, y se ha convertido en una tendencia prometedora en diversas áreas, tales como la interacción hombre-máquina (human-computer interaction -HCI-) o las tecnologías educativas. Desafortunadamente, muchos de estos casos en los que se hace uso de dichas técnicas no llegan a cumplir sus objetivos de motivación, principalmente debido a un diseño deficiente o a un enfoque completamente ad hoc. Los resultados revelan que una estrategia de diseño formal es la clave del éxito. Esta tesis presenta el desarrollo y la validación de un marco formal para el diseño de servicios personalizados de ludificación. Este marco, llamado framework for agile gamification of personalized learning experiences (FRAGGLE) se basa en el uso de las metodologías ágiles para obtener un diseño inicial rápidamente, listo para ser testeado e iterado. Se enfoca a la aplicación de diferentes técnicas a niveles más bajos de abstracción por medio de su proceso guiado paso a paso, que incluye un proceso de validación en relación con la motivación intrínseca (SPARC). Esta propuesta fue aplicada y evaluada en dos cursos del grado de Ingeniería Informática basados en un formato de aprendizaje en línea, con el objetivo de promover entre los estudiantes la resolución de actividades formativas no evaluables y aumentar su sensación de pertenencia, así como el interés por el grupo. Un primer caso reveló una evaluación positiva moderada de la experiencia diseñada y la motivación de los estudiantes en una propuesta de «talla única», mientras que el segundo caso de estudio permitió evaluar qué elementos de diseño tuvieron un mayor impacto. Los resultados también revelaron en un caso de estudio posterior que la personalización funcionó mejor que los enfoques genéricos previos en todos los elementos estudiados con respecto a la inmersión de los estudiantes tanto en cuanto a comportamiento como en lo que hace referencia a la parte emocional. Finalmente, el marco de diseño se aplicó en un entorno real relacionado con el cuidado de la salud por medio de Preventive Neuro Health, una herramienta ludificada desarrollada e inspirada en el modelo subcontratación masiva (crowdsourcing) para la prevención del deterioro cognitivo en gente mayor sana. Esta herramienta permitió un alto grado de personalización con perspectivas tanto clínicas como de motivación con el propósito de promover su uso regular.

Interest in applying gamification techniques to different contexts has increased in recent years and has become a promising trend in many areas, such as human-computer interaction (HCI) and educational technologies. Unfortunately, many instances in which these techniques are used do not meet their motivational objectives, primarily due to poor design or a completely ad hoc approach. Findings reveal that a formal design strategy is the key to success. This thesis presents the development and validation of a framework for the design of personalized gamification services. This framework, called FRAGGLE (FRamework for AGile Gamification of personalized Learning Experiences), is based on the use of agile methodologies to obtain a fast design that is ready for testing and reproduction. It is aimed at applying different techniques, all the way down to the lowest levels of abstraction, through a guided, step-by-step process, including a design validation process of intrinsic motivation (SPARC). This approach was tested and assessed in two courses on an e-learning-based bachelor's degree in computer science, its goals being to encourage learners completing non-graded training activities, and to increase their sense of kinship and interest in the class group. The first case revealed a moderately positive assessment of the designed experience and student engagement in a "one-size-fits-all" proposal; meanwhile, the second case of study allowed assessment of which design elements had a greater impact on student engagement. Results from a further case of study also revealed that personalization worked better regarding students' behavioural and emotional engagement than previous generic approaches. Finally, the framework was also applied in a real healthcare environment through Preventive Neuro Health, a gamified, crowdsourcing-inspired tool developed for cognitive impairment prevention in healthy older adults. Aiming to motivate its regular use among these adults, it enabled a high degree of personalization both from clinical and engagement perspectives.